Cuộn cảm (Inductor)

I. Ký hiệu và đơn vị đo của cuộn cảm:

Cuộn cảm có đơn vị là độ tự cảm (từ dung) Henry và được ký hiệu là H, đơn vị đo cảm ứng điện L trong cuộn H.

II. Đo:

Đo cuộn cảm thông qua thang đo điện áp của đồng hồ VOM:

Bước 1: Điều chỉnh kim về vạch 0 trên thang đo điện áp.

Bước 2: Đưa đầu chuyển mạch tới thang đo điện áp sao cho giá trị thang đo sử dụng cần phải lớn hơn giá trị điện áp cần đo.

Bước 3: Đặt que đo màu đỏ của đồng hồ VOM lên thế cao, que đo đen lên thế thấp (đối với điện áp xoay chiều thì que đo có thể đặt bất kỳ lên hai đầu cực điện áp). 

Bước 4: Quan sát và ghi lại giá trị điểm dừng kim. Kết quả đo cuộn cảm sẽ được tính như sau: V = (A x B)/ C (đơn vị của thang đo đang sử dụng).

Trong đó:

• A là giá trị thang đo điện áp đang sử dụng.

• B là giá trị điểm kim dừng trên vạch chia điện áp.

• C là giá trị Max của vạch chia điện áp đang đọc.

Đo cuộn cảm bằng thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng:

Bước 1: Đưa đầu chuyển mạch về thang đo điện trở Ω.

Bước 2: Chập hai que đo của đồng hồ đo đồng thời điều chỉnh chiết áp để kim về vị trí 0.

Bước 3: Đặt que đo đỏ và đen lên hai đầu cuộn cảm cần đo, sau đó quan sát và ghi giá trị điểm dừng kim.

Bước 4: Kết quả của phép đo được xác định như sau: R = (A x B) (đơn vị thang đo đang sử dụng).

Trong đó:

• A là giá trị thang đo Ω đang sử dụng.

• B là giá trị điểm kim dừng trên vạch chia thang đo Ω.

III. Ứng dụng:

1. Lọc tín hiệu (Signal Filtering)

• Bộ lọc thấp tần (Low-pass filter): Cuộn cảm được sử dụng để chặn các tín hiệu tần số cao và chỉ cho phép tín hiệu tần số thấp đi qua.
• Bộ lọc cao tần (High-pass filter): Kết hợp với tụ điện để lọc bỏ tín hiệu tần số thấp.

Ví dụ ứng dụng:

• Lọc nhiễu trong các mạch nguồn (power supplies).
• Loại bỏ nhiễu tần số cao trong thiết bị âm thanh hoặc tín hiệu RF.

2. Lưu trữ năng lượng trong mạch chuyển đổi nguồn (Energy Storage)

• Cuộn cảm được sử dụng để lưu trữ năng lượng từ nguồn điện dưới dạng từ trường trong các mạch chuyển đổi nguồn, như:
  • Bộ nguồn chuyển đổi xung (Switching power supply).
  • Mạch boost/buck converter (nâng/giảm áp).

Ví dụ ứng dụng:

• Các thiết bị sạc pin, bộ đổi nguồn laptop.

3. Tạo dao động (Oscillators)

• Cuộn cảm kết hợp với tụ điện tạo thành mạch LC để tạo ra dao động ở tần số cụ thể.
• Ứng dụng trong các mạch radio, mạch phát sóng.

Ví dụ ứng dụng:

• Máy phát sóng AM/FM.
• Bộ dao động trong máy thu tín hiệu không dây.

4. Tách tín hiệu (Signal Decoupling)

• Trong các mạch tín hiệu, cuộn cảm có thể giúp tách biệt tín hiệu một chiều và xoay chiều.
• Cho phép tín hiệu xoay chiều đi qua trong khi chặn tín hiệu một chiều.

5. Ứng dụng trong truyền tải điện năng không dây (Wireless Power Transfer)

• Cuộn cảm được sử dụng trong mạch cộng hưởng không dây để truyền tải năng lượng qua khoảng cách ngắn.
• Ứng dụng trong sạc không dây cho điện thoại, xe điện.

6. Dùng trong mạch chỉnh lưu (Rectifier Circuits)

• Cuộn cảm giúp làm phẳng dòng điện và loại bỏ nhiễu trong mạch chỉnh lưu, đảm bảo dòng điện đầu ra ổn định.

7. Ứng dụng trong loa và âm thanh

• Cuộn cảm được dùng trong mạch phân tần của loa (crossover network) để phân chia tần số âm thanh cho các loa khác nhau, như loa trầm và loa treble.

8. Ứng dụng trong công nghiệp điện và điện tử

• Máy biến áp: Cuộn cảm là thành phần chính trong máy biến áp để truyền tải năng lượng giữa các mạch điện.
• Động cơ điện và máy phát điện: Cuộn dây trong các động cơ và máy phát điện dùng để tạo ra hoặc cảm ứng từ trường.

9. Ứng dụng trong cảm biến (Sensors)

• Cuộn cảm được sử dụng trong các cảm biến từ trường, cảm biến vị trí hoặc cảm biến dòng điện.

Ví dụ ứng dụng:

• Cảm biến vị trí trong ô tô.
• Cảm biến phát hiện kim loại trong máy dò kim loại.